//给你一个字符串 s 和一个字符规律 p，请你来实现一个支持 '.' 和 '*' 的正则表达式匹配。
//
//
// '.' 匹配任意单个字符
// '*' 匹配零个或多个前面的那一个元素
//
//
// 所谓匹配，是要涵盖 整个 字符串 s 的，而不是部分字符串。
//
// 示例 1：
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//输入：s = "aa", p = "a"
//输出：false
//解释："a" 无法匹配 "aa" 整个字符串。
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// 示例 2:
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//输入：s = "aa", p = "a*"
//输出：true
//解释：因为 '*' 代表可以匹配零个或多个前面的那一个元素, 在这里前面的元素就是 'a'。因此，字符串 "aa" 可被视为 'a' 重复了一次。
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// 示例 3：
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//输入：s = "ab", p = ".*"
//输出：true
//解释：".*" 表示可匹配零个或多个（'*'）任意字符（'.'）。
//
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//
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// 提示：
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// 1 <= s.length <= 20
// 1 <= p.length <= 20
// s 只包含从 a-z 的小写字母。
// p 只包含从 a-z 的小写字母，以及字符 . 和 *。
// 保证每次出现字符 * 时，前面都匹配到有效的字符
//
//
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import enums.Way;

/**
 * 正则表达式匹配
 */
public class IsMatch{
    public static boolean isMatch(String s, String p, Way way) {
        for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
            char c = p.charAt(i);
            if (!( (c >= 'a' && c <= 'z') ||
                    (c >= 'A' && c <= 'Z') ||
                    c == '.' ||
                    c == '*' )) {
                throw new IllegalArgumentException("Pattern contains invalid character: '" + c + "'" +
                        " only can handle a-z A-Z * .");
            }
        }
        if (p.charAt(0) == '*'){
            throw new IllegalArgumentException("* cannot be the first character");
        }
        switch (way){
            case WAY1:
                return way1(s, p);
            case WAY2:
                return way2(s, p);
            default:
                throw new IllegalArgumentException("Way is not exist.");
        }
    }

    /**
     * 动态规划
     * 时间复杂度：O(m * n)
     * 空间复杂度：O(m * n)
     */
    private static boolean way1(String s, String p) {
        int m = s.length();
        int n = p.length();
        boolean[][] dp = new boolean[m + 1][n + 1];
        dp[0][0] = true;

        for (int i = 0; i <= m; i++){
            for (int j = 1; j <= n; j++){
                if (p.charAt(j - 1) == '*'){
                    dp[i][j] = dp[i][j - 2];
                    if (i > 0 && (p.charAt(j - 2) == '.' || p.charAt(j - 2) == s.charAt(i - 1))){
                        dp[i][j] = dp[i][j] || dp[i - 1][j];
                    }
                }else{
                    if (i > 0 && (p.charAt(j - 1) == '.' || p.charAt(j - 1) == s.charAt(i - 1))){
                        dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
                    }
                }
            }
        }
        return dp[m][n];
    }

    /**
     * 空间优化版动态规划
     * 时间复杂度：O(m * n)
     * 空间复杂度：O(n)
     */
    private static boolean way2(String a, String b) {
        char[] s = a.toCharArray(), p = b.toCharArray();
        int n = p.length;
        boolean[] f = new boolean[n + 1];
        f[0] = true;
        for (int j = 1; j < n; j++) {
            if (p[j] == '*') {
                f[j + 1] = f[j - 1];
            }
        }
        for (char value : s) {
            boolean pre = f[0];
            f[0] = false;
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                boolean temp = f[j + 1];
                char c = p[j];
                if (c == '*') {
                    if (p[j - 1] == '.' || p[j - 1] == value) {
                        f[j + 1] = f[j - 1] || f[j + 1];
                    } else {
                        f[j + 1] = f[j - 1];
                    }
                } else if (c == '.') {
                    f[j + 1] = pre;
                } else {
                    f[j + 1] = value == c && pre;
                }
                pre = temp;
            }
        }
        return f[n];
    }
}
